CN109478529A - 作为半导体和机械处理中的工件载体的顶板的处理晶片 - Google Patents

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Abstract

描述了可作为半导体和机械处理中的工件载体的处理晶片。在一些实例中，工件载体包括：基板；电极，所述电极形成在基板上以携带电荷，以夹持工件；通孔，所述通孔穿过基板并连接到电极；和介电层，所述位于基板之上，以将电极与工件隔离。

Description

作为半导体和机械处理中的工件载体的顶板的处理晶片
技术领域
本公开内容涉及用于半导体和机械处理的工件载体，且具体地涉及作为工件载体的处理晶片。
背景技术
在微机械和半导体芯片的制造中，工件(诸如硅晶片或其它基板)在不同的处理腔室中暴露于各种不同的工艺。这些腔室可将晶片暴露于许多不同的化学和物理工艺，由此在基板上产生微型集成电路和微机械结构。构成集成电路的材料层由包括化学气相沉积、物理气相沉积、外延生长及类似者的工艺所制成。使用光刻胶掩模(photoresist mask)和湿式或干式蚀刻技术将一些材料层图案化。基板可为硅、砷化镓、磷化铟、玻璃或其它合适的材料。
在这些工艺中所使用的处理腔室通常包括在处理期间用于支撑基板的基板支撑件、基座或卡盘(chuck)。在一些工艺中，基座可包括嵌入式加热器，用于控制基板的温度，且在一些情况下，用于提供可在该工艺中使用的升高的温度。静电卡盘(ESC)具有一个或多个嵌入式导电电极，以产生使用静电将晶片保持在卡盘上的电场。
ESC将具有称为圆盘(puck)的顶板，称为基座的底板或底座，及将两者保持在一起的界面或接合。圆盘的顶表面具有保持工件的接触表面，接触表面可由各种材料所制成，如，硅、聚合物、陶瓷或组合，且可在其上全部具有涂层，或在选择性的位置上具有涂层等。各种部件嵌入到圆盘中，包括用于保持或卡紧(chucking)晶片的电子部件和用于加热晶片的热部件。
存在有使集成电路芯片更小的恒定趋势。这种趋势的一部分包括在将电路部件构建在晶片的前侧上之前和之后，使晶片的背侧变薄。变薄的晶片小得多，但是很脆，所以用粘合带将其接合到圆盘上。这有助于防止变薄的晶片若从圆盘上掉落时受到损坏。虽然这样使晶片牢固地保持，但是比使用静电卡盘更难以附接和移除晶片。此外，粘合剂会作为在晶片和ESC的圆盘之间的电绝缘体和热绝缘体。
发明内容
描述了可作为半导体和机械处理中的工件载体的处理晶片。在一些实例中，所述工件载体包括：基板；电极，所述电极形成在基板上以携带电荷，以夹持(grip)工件；通孔，所述通孔穿过基板并连接至电极；和介电层，所述介电层位于基板之上，以将电极与工件隔离。
附图说明
藉由示例而非限制的方式，在附图的各图中显示本发明的实施方式，其中：
图1是根据实施方式的附接在一起的载体晶片和变薄的工件晶片的截面侧视图；
图2是根据实施方式的显示在施加介电层之前施加电极的载体晶片的顶部平面图；
图3是根据实施方式的在电极沉积之前施加掩模的载体晶片的等距视图；
图4是根据实施方式的图3的载体晶片的侧视截面图；
图5是根据实施方式的载体晶片的顶部平面图，显示了在施加介电层之前施加替代的电极配置；
图6是根据实施方式的在施加介电层之前具有用于施加进一步的替代的电极配置的模板(stencil)的载体晶片的等距视图；
图7是根据实施方式的显示两种类型的孔的载体的一部分的截面侧视图；
图8是根据实施方式的制造载体的工艺流程图；
图9是根据实施方式的替代载体的侧视截面图；
图10是根据实施方式的图9的载体的变型的侧视截面图；
图11是根据实施方式的携带载体的组装的静电卡盘的等距视图；
图12是根据实施方式的具有能够承载工件和载体的基座或ESC的等离子体系统的局部截面图。
具体实施方式
如本文所描述的，一般的硅晶片可用作晶片载体的基板，且ESC可藉由使用半导体制造工艺以非常小的附加厚度构建在载体晶片上。可将变薄的工件晶片静电卡紧到硅载体晶片上。使用靠近硅载体晶片顶部的电极，附接和分离是快速和简单的。保护变薄的工件晶片不受载体晶片的物理应力，且载体晶片和工件晶片一起为约与传统厚晶片相同的尺寸。因此，工件和载体的卡紧组件与现有的工具和制造工艺良好地运作。
这种载体被称为转移ESC。变薄的晶片可藉由将电引线连接到载体上的触点(contact)并将电荷施加到载体电极而静电附接到载体上。当组件移动到不同的工艺和位置时，载体晶片接着将电荷和它的夹持力维持在变薄的晶片上。当适合时，藉由以相反的极性连接电引线来释放静电电荷。
例如，使用PVD(等离子体气相沉积)工具将用于静电保持工件晶片的电极沉积在载体晶片上。这允许非常薄和高品质的电极。介电层可使用例如CVD(化学气相沉积)工具而沉积在晶片上。这允许高静电力所需的高品质介电层。较旧的等离子体处理设备的精确度足以形成电极来保持工件。
图1是附接在一起的载体晶片2和变薄的工件晶片4的截面侧视图。载体晶片基于硅基板6。这可为与工件晶片相同类型的基板。使用相同的材料避免了由热膨胀和收缩所引起的任何应力。正如工件晶片可由不同材料所制成的那样，载体晶片也可由任何相同的材料所制成。或者，可使用具有与工件晶片相似的热膨胀系数的不同材料。
一组孔8被钻凿、蚀刻或钻孔穿过基板。所示的孔是接触孔。可存在有用于升降销、背侧气体、真空配件或其他目的的附加孔。在一些实施方式中，在释放静电电荷之后，可使用孔来释放工件。可将销或空气压力施加到孔，以将变薄的晶片的背侧推离载体晶片。这些孔可被镀覆(plated)或填充钽、铜、铝或其它导电材料，使得孔的壁或填充物可用作电引线的触点或接触点或焊盘(pad)。
将电极10作为层施加在基板之上。这个层或另一层可延伸到孔8中，使得孔在内侧被镀覆。以这种方式，镀覆孔可用作与相对侧的电极的电连接。当电极被工件晶片覆盖时，这允许对电极的电气接入。电极可由钽、铜、铝所形成，或由各种其它导电材料的任一种所制成。
可使用传统的硅图案化和掩模技术将电极制成图案。可使用各种不同图案的任一种，包括偶极子(dipole)、同心和星形图案等。下面描述并显示了额外的图案。
因为载体晶片由硅所形成，所以可应用各种硅处理技术的任何一种。在一些实施方式中，使用PVD(等离子体气相沉积)将约1μm厚的钽层施加到载体晶片的顶部和孔的内壁。或者，可使用多种其它工艺的任一种来将铜、铝、钽或其它导电材料或材料的组合施加到硅。
电极接着被介电层12封装和覆盖。可根据需要藉由CVD(化学气相沉积)或以任何其它方式施加介电层。介电层允许在导电电极和工件晶片之间维持静电荷，因为当工件载体在使用时，介电层位于电极和工件载体之间。
在一些实施方式中，在施加电介质之后，工件载体被翻转，且介电层14也施加到工件晶片的背侧。孔可蚀刻到电介质中以暴露载体中的孔108，并允许接入电触点、气体配件和任何其它部件。在这个实例中，背侧电介质与基板接触而没有中间金属层。在前侧上的金属层10用作电极，且通孔8允许与电极电接触，使得不需要在背侧上的金属层。
图2是载体晶片的顶部平面图，显示了在施加介电层之前施加电极。硅载体晶片222具有同心双极电极配置，其具有内部中心电极234和外部周边电极236。可向两个电极施加不同的电荷极性，以提供更牢固的静电夹持。可在基板的背侧上设置不同的通孔作为两个不同电极的电触点。为了附接工件，以两个不同的极性施加电流，一个极性被施加到用于内部电极的触点，且另一个极性被施加作为外部电极的触点。为了释放工件，连接被反转以反转极性，直到电荷被移除。或者，两个触点连接在一起以允许相反的电荷均衡，释放工件。
图3是在沉积电极234、236之前施加掩模224的硅载体晶片222的等距视图。掩模由PEEK(聚醚醚酮)或任何其它合适的半刚性材料所形成，其承受电极的沉积工艺。可使用以热或溶剂释放的粘合剂将掩模施加到基板上。
这个掩模适合于同心设计。当电极作为薄层沉积在基板之上时，掩模将导致层中的圆形断裂，从而导致如图2所示的两个同心和未连接的圆形金属图案。接着可移除掩模，留下之间有断裂的两个导电电极。除了掩模之外，已经穿过载体晶片钻凿或蚀刻接触孔226。每个电极(内部和外部)存在有至少一个接触孔。当金属沉积在孔之上或穿过孔时，这些将与金属接触。
图4是具有模板或掩模224的晶片222的截面侧视图。此外，存在具有塞子(plug)228的孔226。塞子可为导电的，使得其如上所述与所施加的电极层电接触并为背表面提供触点。额外的触点(未示出)可施加到与塞子228电接触的晶片的背侧。这种额外的触点可使得更容易与塞子接触。
模板可用粘合剂223附接。粘合剂可为粘合性背衬(adhesive backing)，诸如PSA(丙烯酸、硅酮(silicone)等的压敏性粘合剂)。粘合剂可替代地是被选择性地施加的喷涂、刷涂或类似地分配粘合剂，使得基板的前侧的其余部分不受影响。在电极沉积之后且在电极被电介质封装之前移除模板。在一些实施方式中，模板由合适的介电材料所形成，且在电极沉积之后留在原位(in place)。在这种情况下，模板被封装并用作电介质的一部分。
图5是在施加介电层之前具有另一电极配置的载体晶片的顶部平面图。在这个实例中，载体242具有内部电极246和外部电极248，其间具有绝缘空间250。这些电极与双极电极交错。换句话说，中心电极的指(digit)朝向位于外部电极的两个指之间的周边延伸出来。这种形状可使用不同的模板或掩模设计，并应用如图3和图4所建议的相同工艺而容易地形成。
图6是具有施加到表面的不同掩模264的硅载体晶片262的等距视图。这个掩模将为双极电极配置提供不同的交错设计。提供图2、图5和图6的实例以显示不同的可能性。根据具体实施方式，可使用许多其它形状和配置来提供所需的夹持特性。
晶片还具有多个真空孔266。孔经调整尺寸为直径大于电极镀覆层的厚度。结果，当藉由镀覆或沉积而施加电极时，它们不被填充。这些孔可用于施加真空以保持工件，并提供正的空气压力以将工件推离载体，用于解卡紧(de-chucking)，或用于任何其它所需的目的。还可提供用于升降销等的孔。另一组孔268的直径更小并藉由电极层沉积而填充。或者，如图4所示，可在这些孔之上施加塞子228，使得可从晶片的背侧与电极进行电接触。在每个塞子之上施加电极之后，塞子将与电极接触，且可从孔的背侧接近。
图7是工件载体的一部分的截面侧视图，显示了可与本工件载体一起使用的两种类型的孔的实例。基板272(诸如如上所述的硅晶片)具有延伸穿过基板的大的通孔270。在形成通孔之后，将电极层274施加在基板之上。在基板的顶部上的沉积金属274用作电极。沉积的金属276延伸到大的通孔中，并对通孔的侧面作衬里或镀覆。在某些情况下，这个衬里(lining)可用于提供与电极的电连接。如图所示，衬里与电极成一体并且连接至电极电。可在沉积电极的同时形成通孔镀覆层276。这个较大的孔也可用于真空口、升降销和其他目的。
孔278的另一种类型较小，且完全填充有金属层。在这种情况下，导电材料或金属不像较大的孔那样是衬里，而是填充物。类似于较大的孔，填充金属的过孔也从基板的背侧提供与基板的前侧上的电极的电连接。这个较小的孔足够小，使得开口被顶部电极金属层274覆盖。可执行额外的操作以确保孔被导电材料填充。因此，金属孔提供对电极的电气接入。在这个实例中，如在金属层之间的基板材料272所示，存在有相邻的两个较小的孔。
可藉由翻转基板并在一个或多个孔之上形成接合焊盘280来改善背侧电气接入。在这个实例中，接合焊盘覆盖两个所示的填充孔。接合焊盘可藉由另一金属层沉积步骤，藉由印刷或以各种其它方式的任一种而形成。接合焊盘为电引线提供安全和方便的连接。如上所述，引线可以向电极施加电流，以对电极静电充电并将工件保持到载体。
将介电层282施加在电极274之上，以维持静电电荷。介电层可能很薄，使得它不会填充大孔270，否则当施加介电层时，孔可能被掩蔽或堵塞。或者，可填充孔，并接着在施加电介质之后重新打开。
图8是如上所述生产基板载体的工艺流程图。操作开始于302，具有大块的载体基板。这个基板可为任何所需形状或尺寸的标准硅晶片，诸如圆形300mm晶片。或者，其也可由其他材料所制成，诸如玻璃、多晶硅、砷化镓等。也可使用AlN或Al2O3或任何其它陶瓷材料。这些材料坚固，且易于机械加工。为了用于承载硅晶片，硅基板良好地运作，因为它的行为和性质模仿标准晶片的行为和性质。这允许载体与现有的晶片处理工具一起使用。
可藉由薄化或藉由钻凿或蚀刻以上所述的通孔来制备基板。在一些情况下，一些孔填充有塞子228。可执行其他工艺以制备表面，诸如抛光、施加涂层等。
在304处，掩蔽基板以施加电极。掩模可为由金属或塑料材料所制成的预先形成的模板。这种模板可与模板分开，并接着使用粘合剂附接。或者，可使用光刻(photolithography)、喷墨或其它工艺在基板上直接形成模板。这个图案位于要面向工件的表面上的晶片的前侧。
作为进一步的替代，聚醚醚酮(PEEK)或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)可作为模板而施加在图案中。对于特别精细的电极图案，可使用光刻。
存在有可使用的各种不同的模板形状和图案。当化学机械抛光(CMP)应用于工件时，同心圆形设计对于使旋转使用长久是有用的。同心交叉设计为非导电目标提供了改进的卡紧。
在306处，电极沉积在模板之上并进到孔中或穿过孔，以形成触点。可使用PVD在基板的前侧或顶表面上施加Ti或Ta。根据具体的实施方式，Ti塞子可首先插入到孔中，以从背侧提供电连接。或者，在电极的PVD施加期间可对孔作衬里。在一些实施方式中，基板的侧面或边缘被暴露，使得PVD Ti或Ta层缠绕在基板的侧面。这允许从基板的背侧更容易地进行电连接。缠绕电极设计消除了使用通孔或填充孔在晶片的背侧上的机械触点的需要。使用PVD进行电极沉积允许生产许多不同的电极设计。如上所述，表面上可能存在单独的电极，以允许不同的极性越过载体的顶表面而储存。PVD膜允许更广泛地选择不同的电极材料以适应不同的应用。
在308处，介电层沉积在电极之上。介电层保护电极并提供绝缘层，以当工件被静电保持在载体上时维持静电电荷。电介质可以各种不同的方式的任一种沉积。SiN的薄PVD应用为预期的静电电荷提供了良好的隔离。或者，可使用氧化铝或氧化钇的等离子体喷涂。
在310处，封装基板。封装被显示为在基板的前侧和背侧上。聚合物胶带或聚合物涂层可用于此目的。可替代地使用其它类型的电介质。
在312处，孔可从后侧到前侧穿过基板而形成。如上所述，可在304处或在该工艺中的任何其他时间施加图案之前形成孔。孔可藉由钻凿、蚀刻、机械加工或以各种其它方式的任一种而形成。可添加额外的净化或真空孔或两者，以提供双重的卡紧能力。因此，与ESC一样，可使用静电电荷来保持工件(诸如晶片)。此外，对于一些操作而言，穿过基板的真空孔可用于真空卡紧，以在工件上提供更坚固的夹持。孔也可或替代地用于净化薄晶片或用于真空解卡紧
在314处，触点可任选地施加到基板的背侧。如上所示，一个或多个通孔可制成有导电沉积在孔或固体过孔的壁上。其他通孔可能具有插入到孔中的固体接触塞子。当沉积仅在孔的内壁上且不填充孔时，这提供了孔之上的闭合和接触。在任一者或这两种情况下，金属接合焊盘可从基板的背侧沉积，以形成充电触点。
图9是基于基板的工件载体的替代实施方案的实例的侧视截面图。在这个实例中，基板402(诸如硅或玻璃基板)提供载体的结构。这可为如以上的实例中的300mm硅晶片或另一种类型的基板。在这个实例中，代替在基板上直接形成电极并接着在基板之上形成电介质，电极形成在电介质内。介电片404(诸如300mm聚酰亚胺片)围绕并封装电极410，电极410为导电的且可为以上所示的任何图案或任何其它所需的图案。
介电片利用任何合适的粘合剂附接到基板上。基板和聚酰亚胺接着从背侧钻孔。穿过背侧的孔406到达在电介质404内的电极410，以允许对电极的电连接。这些孔允许电极被充电和放电。另外的孔408可一直被钻凿或蚀刻穿过基板和介电片，以进行真空、解卡紧和其它目的。
图10是图9的基于基板的工件载体的变型的侧视截面图。在这个实例中，基板422承载具有嵌入电极430的聚酰亚胺片424，以静电卡紧工件(未示出)。在这个实例中，基板还具有聚酰亚胺434的背侧层，其绕基板的侧面延伸到顶部的片。这允许基板被完全封装，使得整个载体完全地绝缘。可提供与图9中相同类型的孔426、428，以对电极充电并允许穿过载体的背侧对工件进行其它接入。
图11是承载以上所述的工件载体的组装的静电卡盘的等距视图。支撑轴212通过隔离件216而支撑底座板(base plate)210。中间隔离板208和上部冷却板206由底座板所承载。顶部冷却板206在冷却板的顶表面上承载介电圆盘205。圆盘具有上圆形平台，以支撑工件204。圆盘205可具有内部电极，以静电附接工件。可以另一种方式将工件替代地夹持、抽真空或附接。在圆盘205和顶部冷却板206之间存在粘合性接合，以将顶板的陶瓷保持到冷却板的金属。加热器可形成在顶板或中间板208中。
ESC能够使用圆盘中的电阻加热器，冷却板中的冷却剂流体或两者来控制工件的温度。电功率、冷却剂、气体等通过支撑轴212而提供到冷却板206和圆盘205。ESC也可使用支撑轴进行操纵并保持在适当位置。
该图的工件204包括图1的工件4和工件载体2。两者使用静电力而夹持在一起，且接着可被视为单个部件。组合的载体和工件使用各种不同的方法的任一种而保持在卡盘上。提供图11的ESC作为实例，组合的工件4和载体2可被承载在各种不同的基座、载体、转移卡盘或其他保持器(holder)的任何一个中，这取决于待应用于工件的处理。
图12是根据于此所述的实施方式的具有基座128或ESC的等离子体系统100的局部截面图，基座128或ESC能够承载工件和载体。基座128具有主动冷却系统，其允许在宽的温度范围内主动地控制位于基座上的工件的温度，同时工件经受许多工艺和腔室条件。等离子体系统100包括具有侧壁112和底壁116的处理腔室主体102，侧壁112和底壁116限定处理区域120。
基座、载体、卡盘或ESC 128穿过形成在系统100中的底壁116中的通道122而设置在处理区域120中。基座128适于将工件(未示出)支撑在其上表面。工件可为用于藉由各种不同材料的任一种制成的腔室100所施加的处理的各种不同工件的任一种。基座128可任选地包括加热元件(未示出)(例如电阻元件)，以在所需的工艺温度下加热和控制工件温度。或者，基座128可藉由远程加热元件(诸如灯组件)而加热。
基座128藉由轴126而耦接到功率插座或功率盒103，功率插座或功率盒103可包括控制基座128在处理区域120内的升高和移动的驱动系统。轴126还含有电功率接口(electrical power interface)，以向基座128提供电功率。功率盒103还包括用于电功率和温度指示器的接口，诸如热电偶接口。轴126还包括适合用于可拆卸地耦接到功率盒103的底座组件129。在功率盒103上方显示了圆周环135。在一个实施方式中，圆周环135是适于作为机械止挡件或台面(land)的肩部，经配置以在底座组件129和功率盒103的上表面之间提供机械接口。
杆130穿过形成在底壁116中的通道124而设置，且用于致动穿过基座128而设置的基板升降销161。基板升降销161将工件从基座顶表面提起，以允许工件通常使用机械手(未示出)穿过基板传送口160而被移除并且携进和携出腔室。
腔室盖104耦接到腔室主体102的顶部。盖104容纳与之耦接的一个或多个气体分配系统108。气体分配系统108包括气体入口通道140，其将反应剂和清洁气体通过喷头组件142而输送到处理区域120B中。喷头组件142包括环形底座板148，环形底座板148具有设置在面板146中间的阻隔板144。
射频(RF)源165耦接到喷头组件142。RF源165为喷头组件142供电以促进在喷头组件142的面板146和加热的基座128之间产生等离子体。在一个实施方式中，RF源165可为高频射频(HFRF)功率源，诸如13.56MHz RF产生器。在另一个实施方式中，RF源165可包括HFRF功率源和低频射频(LFRF)功率源，诸如300kHz RF产生器。或者，RF源可耦接到处理腔室主体102的其他部分，诸如基座128，以促进等离子体产生。介电隔离器158设置在盖104和喷头组件142之间，以防止向盖104传导RF功率。阴影环106可设置在基座128的周边上，基座128在基座128的所需高度处接合基板。
任选地，在气体分配系统108的环形底座板148中形成冷却沟道147，以在操作期间冷却环形底座板148。传热流体(诸如水、乙二醇、气体或类似者)可循环穿过冷却沟道147，使得底座板148保持在预定温度。
腔室衬里组件127设置在处理区域120内非常接近腔室主体102的侧壁101、112，以防止侧壁101、112暴露于处理区域120内的处理环境。衬里组件127包括圆周泵送腔(circumferential pumping cavity)125，圆周泵送腔125耦接到经配置以从处理区域120排出气体和副产物并控制处理区域120内的压力的泵送系统164。多个排气口131可形成在腔室衬里组件127上。排气口131被配置为允许气体以促进系统100内的处理的方式从处理区域120流向圆周泵送腔125。
系统控制器170耦接到各种不同的系统，以控制腔室中的制造工艺。控制器170可包括用于执行温度控制算法(如，温度反馈控制)的温度控制器175，且可为软件或硬件任一者，或软件和硬件的组合。系统控制器170还包括中央处理单元172、存储器173和输入/输出接口174。温度控制器从基座上的传感器(未示出)接收温度读数143。温度传感器可靠近冷却剂沟道、靠近晶片、或放置在基座的介电材料中。温度控制器175使用所感测的温度或多个温度，以输出影响在基座组件142和在等离子体腔室105外部的热源和/或散热器(诸如热交换器177)之间的热传递速率的控制信号。
系统还可包括受控的传热流体回路141，其具有基于温度反馈回路控制的流量。在示例性实施方式中，温度控制器175耦接到热交换器(HTX)/冷却器177。传热流体藉由穿过传热流体回路141的阀所控制的速率而流动穿过阀(未示出)。阀可结合到热交换器中或结合到热交换器内侧或外侧的泵中，以控制热流体的流速。传热流体流动穿过基座组件142中的导管，并接着返回到HTX 177。传热流体的温度藉由HTX而增加或减小，且接着流体穿过回路而返回到基座组件。
HTX包括加热器186，用于加热传热流体，且从而加热基板。加热器可使用围绕在热交换器内的管道的电阻线圈或具有热交换器而形成，其中加热的流体将热量通过交换器而传导到含有热流体的导管。HTX还包括从热流体吸取热量的冷却器188。这可使用辐射器来将热量放入环境空气或冷却剂流体中或以各种其它方式的任一种来进行。加热器和冷却器可组合，使得温度受控流体首先被加热或冷却，并接着将控制流体的热量与传热流体回路中的热流体的热量进行交换。
在HTX 177和基座组件142中的流体导管之间的阀(或其它流量控制装置)可藉由温度控制器175而控制，以控制传热流体流向流体回路的流速。可将温度控制器175、温度传感器和阀组合，以便于简化结构和操作。在实施方式中，热交换器感测传热流体从流体导管返回之后的温度，并基于流体的温度和腔室102的操作状态的所需温度来加热或冷却传热流体。
电加热器(未示出)也可在ESC中使用，以将热量施加到工件组件。通常以电阻元件形式的电加热器耦接到由温度控制系统175所控制的电源179，以给加热器元件供电，以获得所需的温度。
传热流体可为液体，诸如但不限于去离子水/乙二醇，氟化冷却剂(诸如来自3M的或来自Solvay Solexis,Inc.的)，或任何其它合适的介电流体(诸如含有全氟化惰性聚醚的那些介电流体)。虽然本说明书在上下文中描述了PECVD处理腔室的基座，但是于此所述的基座可在各种不同的腔室中使用以及用于各种不同的工艺。
背侧气源178(诸如加压气源或泵和气体储存器)通过质量流量计185或其它类型的阀而耦接到卡盘组件142。背侧气体可为氦气、氩气、或在晶片和圆盘之间提供热对流而不影响腔室的工艺的任何气体。在系统连接到的系统控制器170的控制下，气源将气体通过下面更详细描述的基座组件的气体出口而泵送到晶片的背侧。
处理系统100还可包括在图4中未具体示出的其他系统，诸如等离子体源、真空泵系统、进出门(access door)、微机械加工、激光系统和自动化处理系统等。提供所示的腔室作为实例，且根据工件的性质和所需的工艺，各种其它腔室的任一个可与本发明一起使用。所描述的基座和热流体控制系统可适于与不同的物理腔室和工艺一起使用。
在操作中，工件移动穿过腔室的开口并且附接到载体的圆盘以用于制造工艺。组合的工件和工件载体可像处理单一晶片那样被处理。载体保护承载的薄晶片免于断裂，且组合尺寸接近尚未薄化的标准晶片。各种不同的制造工艺的任何一种可在工件处于处理腔室中并附接到载体时被应用到工件上。在该工艺期间和任选地在该工艺之前，将干燥气体在压力下供应到底座板的干燥气体入口。压力将干燥气体推入在底座板和冷却板之间的空间中。气流从在底座板和冷却板之间驱动环境空气。
如在本发明的说明书和所附权利要求书中所使用的，单数形式“一(a)”、“一个(an)”和“所述”也意欲包括复数形式，除非上下文另有明确指出。还将理解，于此所用的术语“和/或”是指并包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有可能的组合。
于此可使用术语“耦接”和“连接”以及它们的派生词来描述部件之间的功能或结构关系。应当理解，这些术语不意欲作为彼此的同义词。相反地，在具体实施方式中，“连接”可用于表示两个或更多个元件彼此直接物理接触、光学接触或电接触。“耦接”可用于表示两个或更多个元件是彼此直接或间接的(在它们之间具有其他中间元件)物理接触、光学接触或电接触，和/或两个或更多个元件彼此合作或相互作用(例如，如在因果关系中)。
如于此所使用的，术语“之上(over)”、“之下(under)”、“之间(between)”和“上(on)”是指一个部件或材料层相对于其它部件或层的相对位置，其中这些物理关系是值得注意的。例如，在材料层的背景中，设置在另一层之上或之下的一个层可与另一层直接接触或可具有一个或多个中间层。此外，设置在两个层之间的一个层可直接与两个层接触，或可具有一个或多个中间层。相比之下，第二层“上”的第一层与该第二层直接接触。在部件组件的背景中将做出类似的区别。
应当理解，上述描述意欲为说明性的而不是限制性的。例如，虽然各图中的流程图显示了由本发明的某些实施方式所执行的操作的具体顺序，但是应当理解此类顺序不是必需的(如，替代实施方式可以不同的顺序执行操作、组合某些操作、重叠某些操作等)。此外，一旦阅读和理解上述描述之后，许多其他实施方式对于本领域技术人员将是显而易见的。虽然已经参照具体的示例性实施方式描述了本发明，但是将认识到本发明不限于所描述的实施方式，而是可在所附权利要求书的精神和范围内进行修改和变更来实施。因此，本发明的范围应当参照所附权利要求书以及这些权利要求书所赋予的等同物的全部范围来确定。

Claims (15)

1.一种工件载体，包括：
基板；
电极，所述电极形成在所述基板上以携带电荷，以夹持工件；
通孔，所述通孔穿过所述基板并连接到所述电极；和
介电层，所述介电层位于所述基板之上，以将所述电极与所述工件隔离。
2.如权利要求1所述的工件载体，其中所述基板包括硅晶片。
3.如权利要求1或2所述的工件载体，其中所述基板由玻璃、多晶硅和陶瓷的至少一种所构成。
4.如前述权利要求中任一项或多项所述的工件载体，其中所述电极包括图案化的钽。
5.如前述权利要求中任一项或多项所述的工件载体，其中所述电极藉由等离子体气相沉积而施加到所述基板。
6.如前述权利要求中任一项或多项所述的工件载体，其中所述通孔包含导电材料，以提供电耦接到所述电极的电触点。
7.如前述权利要求中任一项或多项所述的工件载体，进一步包括导电塞子，所述导电塞子位于所述通孔之上，其中所述电极位于所述塞子之上。
8.如前述权利要求中任一项或多项所述的工件载体，进一步包括接合焊盘，所述接合焊盘在与所述电极相对的所述基板的一侧上的所述通孔之上，所述接合焊盘从相对侧提供对所述电极的电连接。
9.如前述权利要求中任一项或多项所述的工件载体，其中所述电极位于所述基板的前侧上，所述工件载体进一步包括位于所述基板的背侧上的附加介电层。
10.如权利要求8或9所述的工件载体，其中所述背侧电介质与所述基板接触，而没有中间金属层。
11.如前述权利要求中任一项或多项所述的工件载体，进一步包括多个通孔，所述多个通孔从所述基板的背侧延伸穿过所述介电层，以提供对所述工件的背侧的接入。
12.一种方法，包括以下步骤：
在基板中形成通孔，所述通孔在所述基板的第一侧和所述基板的第二侧之间延伸，作为可从所述基板的所述第二侧接入的电触点；
在所述基板的所述第一侧之上施加导电层，所述导电层作为静电载体的电极与所述通孔接触；和
将电介质施加在所述基板和所施加的所述层之上作为一表面，在所述表面上静电地承载藉由所述电极保持在适当位置的工件。
13.如权利要求12所述的方法，其中施加所述导电层的步骤包括以下步骤：在所述基板之上施加掩模并在所述基板之上沉积如由所述掩模所限定的图案化电极。
14.如权利要求12-13中任一项或多项所述的方法，进一步包括以下步骤：在施加所述导电层以提供所述电触点之前，将导电塞子放置在所述基板的所述第一侧上的所述通孔之上，其中所述导电层被施加在所述塞子之上。
15.如权利要求12-14中任一项或多项所述的方法，进一步包括以下步骤：用耦接到所施加的所述导电层的导电衬里镀覆所述通孔。
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